空压机如何确定和计算用气量

空压机如何确定和计算用气量
如何确定和计算用气量
确定一个新厂的压缩空气要求的传统方法是将所有用气设备的用气量（m3/min）加起来，再考虑增加一个安全、泄露和发展系数在一个现有工厂里，你只要作一些简单的测试便可知道压缩空气供给量是否足够。

如不能，则可估算出还需增加多少。

一般工业上空气压缩机的输出压力为0.69MPa（G），而送到设备使用点的压力至少0.62 MPa。

这说明我们所用的典型空气压缩机有0.69 MPa（G）的卸载压力和0.62 MPa（G）的筒体加载压力或叫系统压力。

有了这些数字（或某一系统的卸载和加载值）我们便可确定。

如果筒体压力抵于名义加载点（0.62 MPa（G））或没有逐渐上升到卸载压力（0.69 MPa（G）），就可能需要更多的空气。

当然始终要检查，确信没有大的泄露，并且压缩机的卸载和控制系统都运行正常。

如果压缩机必须以高于0.69 MPa（G）的压力工作才能提供0.62 MPa（G）的系统压力，就要检查分配系统管道尺寸也许太小，或是阻塞点对于用气量还需增加多少气量，系统漏气产生什么影响以及如何确定储气罐的尺寸以满足间歇的用气量峰值要求。

一、测试法——检查现有空气压缩机气量
定时泵气试验是一种比较容易精确的检查现有空气压缩机气量或输出的方法，这将有助于判断压缩空气的短缺不是由于机器的磨损或故障所造成的。

下面是进行定时泵气试验的程序：
A．储气罐容积，立方米
B．压缩机储气罐之间管道的容积立方米
C．（A和B）总容积，立方米
D．压缩机全载运行
E．关闭储气罐与工厂空气系统之间的气阀
F．储气罐放弃，将压力降至0.48 MPa（G）
G．很快关闭放气阀
H．储气罐泵气至0.69 MPa（G）所需要的时间，秒
现在你已有了确定现有压缩机实际气量所需要的数据，公式是：C=V（P2-P1）60/（T）PA
C=压缩机气量，m3/min
V=储气罐和管道容积，m3（C项）
P2=最终挟载压力，MPa（A）（H项+PA）
P1=最初压力，MPa（A）（F项+PA）
PA=大气压力，MPa（A）（海平面上为0.1 MPa）
T=时间，s
如果试验数据的计算结果与你工厂空气压缩机的额定气量接近，你可以较为肯定，你厂空气系统的负荷太高，从而需要增加供气量。

二、估算法
V=V现有设备用气量+V后处理设备用气量+V泄露量+V储备量
三、确定所需的增加压缩空气
根据将系统压力提高到所需要压力的空气量，就能确定需要增加的压缩空气供气量。

P2
需要的m3/min=现有的m3/min
P1
式中，需要的m3/min=需要的压缩空气供气量
现有的m3/min=现有的压缩空气供气量
P2=需要的系统压力，MPa（A）
P1=现有的系统压力，MPa（A）
需增加的m3/min=需要的m3/min-现有的m3/min
结果就告诉你为满足现有的用气需求所要增加多少气量。

建议增加足够的气量以便不仅满足目前的用气要求，还把奖励的需求和泄露因素考虑进去。

四、系统漏气的影响
供气量不足经常是由于或肯定是由于系统的泄漏，空气系统漏气损失动力的一个连续根源，所以最好应当使其尽量少一些。

几个相当
于1/4英寸小孔的小漏点，在0.69 MPa压力下可能漏掉多至2.8 M3的压缩空气，这等于你损失一台18.75Kw的空气压缩机的气量，以电力每度0.4元，每年运行8000小时（三班制）计算，这些漏掉的空气使你白白损失60000元。

大多数工厂都会提供维护人员和零件来筑漏。

损坏的工具。

阀、填料、接头、滴管和软管应及时检查和修理。

工厂整个系统的泄漏可通过在不供气情况下测定系统压力（在储气筒体上侧）从0.69 MPa（G）降到0.62 MPa（G）所需要的时间来诊断。

利用泵气试验我们就可以算出整个系统的泄漏量：
V(P2-P1)60
泄漏量m3/min=
90（PA）
如漏气绿超过整个系统气量的百分之五，就必须筑漏。

五、选择压缩机的规格
你一旦确定工厂用气的气量（m3/min）和压力（MPa（G））要求，便可选择空气压缩机的规格。

在选择时你可能要考虑的因素包括：
目前的用气量是多少？工厂扩建后的用气量是多少？一般来说，用气量的年增长率为10%。

是否考虑将来要用特殊的制造工艺和工具？
理想的做发是回转螺杆式压缩机和离心式压缩机所定的规格应保证在调制和调节控制范围正常工作。

单作用风冷往复式空气压缩机所确定的规格因保证在恒速控制系统的基础上有30~40%的卸载时间。

水冷往复式空气压缩机可以连续工作，但选规格是最好考虑有20~25%缓冲或卸载时间。

研究各种型号的空气压缩机性能特点以估算动力成本，从而确定哪一种是满足你厂目前和将来要求要求的最佳选择。

工厂漏气严重吗？是否要筑漏计划以便最终能减轻压缩空气系统的负荷？
你对所选空气压缩机的运行、维护、安装和性能特点感到满意吗？
在选择空气压缩机及其附加设备（如干燥机和过滤器）你是否已考虑到压缩空气的质量要求？
附加设备对你选择空气压缩机有何影响？
你是否考虑过万一主空气压缩机故障时的备用气量？
各个班次是否需要用同样气量的压缩空气？
所选用的空气压缩机在用气量较低时运转情况怎样？
可能要考虑用一台较小的空气压缩机以便节约能源，避免主空气压缩机过多的循环和磨损。

工厂是否有需加一考虑的不寻常间歇峰值要求载荷。

工作压力（排气压力）的选型：
当用户准备选购空压机时，首先要确定用气端所需要的工作压力，加上1-2 bar的余量，再选择空压机的压力，（该余量是考虑从空压机安装地点到实际用气端管路距离的压力损失，根据距离的长短在1-2 bar 之间适当考虑压力余量）。

当然，管路通径的大小和转弯点的多少也是影响压力损失的因素，管路通径越大且转弯点越少，则压力损失越小；反之，则压力损失就越大。

因此，当空压机与各用气端管路之间距离太远时，应适当放大主管路的通径。

如果环境条件符合空压机的安装要求且工况允许的话，可在用气端就近安装。

容积流量的选型：
①在选择空压机容积流量时，应先了解所有的用气设备的容积流量，把流量的总数乘以1.2（即放大20%余量）；
②新项目上马可根据设计院提供的流量值进行选型；
③向用气设备供应商了解用气设备的容积流量参数进行选型；
④空压机站改造可参考原来参数值结合实际用气情况进行选型；
合适的选型，对用户本身和空压机设备都有益处，选型过大浪费，选型过小可能造成空压机长期处于加载状态或用气不够或压力打不上去等弊端。

功率与工作压力、容积流量三者之间的关系
在功率不变的情况下，当转速发生变化时，容积流量和工作压力
也相应发生变化；例如：一台22KW的空压机，在制造时确定工作压力为7bar，根据压缩机主机技术曲线计算转速，排气量为3.8 m3/min；当确定工作压力为8bar时，转速必须降低（否则驱动电机会超负荷），这时，排气量为3.6 m3/min；因为，转速降低了，排气也相应减少了，依此类推。

功率的选型是在满足工作压力和容积流量的条件下，供电容量能满足所匹配驱动电机的使用功率即可。

因此，选配空压机的步骤是：先确定工作压力，再定相应容积流量，最后是供电容量.
常用空气压缩机选型参考
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面对市场上各式各样不同功效的压缩机，很多用户对压缩机的选型上无法有一个确切的认识，有时候是因为对不同压缩机的功效和性能不能完全了解，而导致无法合理选型，无法选择可靠、高效、节能的压缩机型。

根据用户的具体情况和实际工艺要求，选用适合生产需要的空气压缩机。

既不宜贪大求洋盲目选择优质高价的机型而多花费不必要的支出，也不能为了节省开支而一味选取故障频发的劣质机型充数，毕竟空气压缩机是工业生产中的重要动力设备。

现将常用的几种压缩机型的优缺点和其适用范围做一个简单的介绍，希望能为用户在选择压缩机的时候做一个参考。

若按照压缩机气体方式的不同，通常将压缩机分为两大类，即容积式和动力式（又名速度式）压缩机。

容积式和动力式压缩机由于其结构形式的不同，又做了以下分类：
螺杆压缩机
螺杆空压机是回转容积式压缩机的一种，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。

螺杆空气压缩机按照数目分，分为单螺杆和双螺杆；按压缩过程中是否有润滑油参与分为喷油和无油螺杆空压机，无油压缩机又分为干式和喷水两种。

螺杆空压机总的来说结构简单，易损件少，排气温度低，压比大，尤其不怕气体中带液、带尘压缩，喷油螺杆式压缩机的出现，使动力工艺和制冷用的螺杆式压缩机（包括螺杆式空压机、螺杆式制冷机等）在国内外得到了飞速的发展。

工作原理
螺杆式空气压缩机是利用阴阳螺杆转子的相互啮合使齿间容积不断减小、气体的压力不断提高，从而连续地产生压缩空气。

螺杆式空气压缩机也属于容积式压缩机，但由于螺杆机型的工作原理，决定了相对于活塞式空气压缩机而言，螺杆式空气压缩机供气稳定，一般不需要配备储气罐。

工作过程如下图所示。

主要优点
1、可靠性高：螺杆空压机零部件少，易损件少，因而它运转可靠，寿命长。

2、操作维护方便：操作人员不必经过长时间的专业培训，可实现无人值守运转，操作相对简单，可按需要排气量供气。

3、动力平衡性好：螺杆空压机没有不平衡惯性力，机器可以平稳
地高速工作，可实现无基础运转，特别适合用作移动式压缩机，体积小，重量轻，占地面积少。

4、适应性强：螺杆空压机具有强制输气的特点，排气量几乎不受排气压力的影响，运转平稳、振动小，排气稳定，在宽广的范围内能保持较高的效率。

5、多相混输：螺杆空压机的转子齿面间实际上留有间隙，因而能耐液体冲击，可压送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。

6、单位排气量体积小，节省占地面积。

虽说螺杆压缩机具有以上优点，但是要保持螺杆压缩机组工作运行正常，安全可靠，工作寿命长，还必须制定详细的维护计划。

最好执行定人操作、定期维护、定期检查保养，使压缩机保持清洁、无油、无污垢。

只有全面的掌握维护常识和熟悉故障的解决方法，才能保证压缩机的平稳运行。

主要缺点
1、运转噪音较大、一般情况下需安装消声降噪设备。

2、由于其具有较强的平衡性，能高速运转，因此功耗相对稍高。

3、长期运转后螺杆间隙会变大，定期修复或更换费用较大。

应用范围
螺杆压缩机具有可靠性高、维护方便、适应性强等独特的优点，随着对其研究的不断深化和设计技术的持续提高，螺杆压缩机的性能将会得到进一步的改善，其应用领域会越来越广泛。

除传统的应用场合外，螺杆压缩机在燃料、电池等新领域的应用将迅速扩大。

同时，由于螺杆式压缩机工作可靠性的不断提高，使之在中等制冷量范围内已逐渐替代往复式压缩机，并占据了离心式压缩机的部分市场。

发展趋势
在石化领域，目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要。

另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。

随着我国石化生产规模的不断扩大，离心压缩机在大型化方面将面临新的课题，国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。

由于受到单螺杆压缩机的挑战，部分双螺杆空气压缩机
市场将被单螺杆压缩机挤占。

但国内双螺杆工艺压缩机一直依靠进口，故双螺杆工艺压缩机将是一个发展方向。

离心压缩机
离心式压缩机是一种动力式压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速，主气流是径向的。

动力式压缩机又分为喷射式和透平式压缩机，离心式压缩机就属于透平式压缩机组。

在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。